一, Formdesign: kontroll ned til millimeter, og en liten struktur
1. Lage 3D-modeller og finne ut hvordan ting fungerer
For å lage en høy-presisjonsform må du først finne den nøyaktige formen på objektet. Du kan lage et formhulrom som passer perfekt til objektets form ved å bruke 3D-skanneteknologi for å få nøyaktige dimensjonsdata på elektroniske gjenstander og programvare som RHINO og UG for omvendt modellering. Lenovo ThinkPad X1 Carbon-emballasjen bruker for eksempel CNC-bearbeidingsformer med en overflateovergangsfeil på mindre enn 0,05 mm. Dette holder gapet mellom emballasjerommet og tilbehør som mobiltelefoner og ladekabler innenfor 0,2 mm, noe som slutter å riste under frakt og reduserer ekstra plass.
2. Struktur som kopierer og modulært design
Når du designer former for uregelmessige elektroniske enheter som hodetelefoner og spillkontrollere, må "negativ profilering"-teknologi brukes. Denne teknikken lager riller som passer perfekt til formen på objektet ved hjelp av 3D-utskrift eller fem- koblingsbehandling. For eksempel bruker det formstøpte brettet- som holder Sony PS5-spillsystemet profileringsdesign for å holde verten, håndtaket, kabelen og annet tilbehør i separate moduler. Det totale volumet av emballasjen er 30 % mindre enn vanlig skumplast. Samtidig gjør modulær design det enkelt å sette sammen og ta fra hverandre raskt.
3. Finne den beste avformingsvinkelen og R-vinkelen
Avformingsvinkelen (formhellingen) og R-vinkelen (filetradius) er to viktige faktorer som påvirker hvor tett pakket pakken er. For enkel utforming bruker tradisjonelle former ofte større utformingsvinkler (større enn eller lik 3 grader), noe som gjør at pakningssidene vipper og sløser med plass. Ved å optimalisere avformingsstrukturen (som trekking av sidekjerne og hydraulisk avforming), kan støpeformer med høy presisjon senke avformingsvinkelen til innenfor 1 grad. De kan også dynamisk endre høyden R-vinkelen basert på høyden på produktet (jo høyere høyde, jo større R-vinkel). Dette maksimerer bruken av vertikal plass samtidig som det tillater jevn avforming. For eksempel har det formstøpte brettet i Apple iPhone-emballasjeboksen en 0,5 graders mikroavstøpningsvinkel. Dette gjør emballasjen 5 mm kortere og 8 % mindre klumpete.
2, Støpeprosessen bruker mikrometer-nivåkontroll for å finne den rette balansen mellom tetthet og nøyaktighet.
1. Prosedyren for våtpressing og vakuumsugefiltrering
Våtpressingsmetoden bruker høyt trykk (større enn eller lik 10MPa) og høy temperatur (180–200 grader) for å pakke massefibrene tett. Dette er hovedmåten for å gjøre emballasjen tettere. Bruk av høy-presisjonsformer med vakuumfiltreringssystemer kan raskt kvitte seg med fuktighet og luft under støpeprosessen, noe som gjør materialet mindre porøst. For eksempel bruker emballasjen til Huawei MateBook X Pro våtpressingsteknologi, som senker overflateruheten fra Ra6,3 μm til Ra1,6 μm og øker tettheten med 20 %. Samtidig reduserer det faren for sprøbrudd produsert av for mye fiberkompresjon ved å forkorte sugeperioden fra 8 sekunder til 5 sekunder og endre vakuumgraden fra -0,08MPa til -0,1MPa.
2. Varmpressing og behandling av overflaten
Varmpressingsteknikken bruker høy temperatur (150–170 grader) og høyt trykk (5–8MPa) for å gjøre en ny pressing på det tørkede massestøpte halvfabrikatet-. Dette fjerner grader og ujevnheter på overflaten. Formhulen med høy-presisjon har en overflatejevnhet på Ra0,8 μm. Når det kobles sammen med et PTFE-belegg for å redusere klebrigheten, gjør dette at pakningsoverflaten blir nær flatheten til sprøytestøpte plastdeler. Emballasjen til Xiaomi-nekke{11}}hengende Bluetooth-øretelefoner behandles ved varmpressing for å gjøre overflaten mindre ru, fra Ra3,2 μm til Ra0,4 μm. Samtidig skaper etsingsprosedyrer mikro-skalateksturer på overflaten, inkludert fine sandmønstre og lærmønstre. Disse teksturene øker ikke bare friksjonen for å forhindre at ting sklir, men de gjør også det visuelle hierarkiet bedre ved å reflektere lys og skygger.
3. Former med mange stasjoner og automatisert produksjon
Høy-presisjonsformer må fungere med produksjonsutstyr som fungerer bra. Multi-stasjonsformer, som roterende og frem- og tilbakegående former, kan utføre flere trinn i en syklus, som suging, støping og avforming. Dette reduserer tiden det tar å lage hvert stykke til 8–12 sekunder. Den helautomatiske produksjonslinjen for massestøping fra Guangdong Hansen Intelligent Equipment Co., Ltd. bruker 12 stasjonsformer og mekaniske armer for å ta opp gjenstander automatisk. Den kan lage 50 000 stykker hver dag. Vi sørger for at hver pakke har samme størrelse ved å bruke lukket-sløyfekontroll av formtemperaturen (feil ± 1 grad) og dynamisk trykkkorreksjon (feil ± 0,1 MPa). Dette hjelper med designprosessen.
3, Valg av materialer: Fiberkompositter og funksjonelle belegg gjør strukturer mer kompakte.
1. Forbedring av tetthet og fiberkompositt
Det er vanskelig for enkeltfibermaterialer som sukkerrørbagasse og bambusfiber å matche behovene for styrke, fleksibilitet og rimelighet på samme tid. Ved å blande forskjellige fibre, som bambusfiber, sukkerrørbagasse og trefiber, kan høy-presisjonsformer ha bedre ytelse. For eksempel er bambusfiber ganske sterk (større enn eller lik 500MPa), sukkerrørbagasse er veldig fleksibel (den strekker seg ved brudd Større enn eller lik 15%), og trefiberstrukturen er veldig stiv (elastisitetsmodulen er større enn eller lik 10GPa). Når du blander de tre i et forhold på 6:3:1, kan du håndtere tettheten til massestøping på 0,6–0,8 g/cm³, som er 15 % større enn tettheten til et enkelt materiale. Formens fiberorienteringsteknikk gjør også at pakken blir 20 % tettere i vertikal retning (komprimeringsretningen) enn i horisontal retning, noe som utnytter plassen bedre.
2. Belegg som tjener et formål og gjør overflater sterkere
Høy-presisjonsformer kan bruke funksjonell beleggsteknologi for å gjøre emballasjen mer motstandsdyktig mot fuktighet og slitasje. For eksempel har emballasjen til Sony WH-1000XM5-hodetelefoner et biobasert vanntett belegg (tykkelse mindre enn eller lik 5 μm) på overflaten av papirmasseformingen. Dette senker emballasjens vannabsorpsjonsgrad fra 12 % til 3 %. Nanosilika (blyanthardhet Større enn eller lik 3H) gjør belegget hardere samtidig for å forhindre at det blir riper mens det flyttes. Mikrostrukturen til formen (dybde 0,1–0,3 mm) kan også brukes til å lage reliefteknologier, som 3D-utskrift av merkelogoer. Dette gjør ikke bare merkevaren mer gjenkjennelig, men det får også bildet til å se mindre oppblåst ut ved å bruke lys- og skyggeeffekter.
4, industrieksempel: Kompakt bruk av høy-presisjonsformer
1. Emballasje for Apple iPhone 15-serien
Apple bruker høy-presisjonsformer for å lage "zero gap"-pakkedesign:
Formnøyaktighet: Ved å bruke fem-aksers koblingsbehandling er unøyaktigheten i formhulrommet mindre enn 0,03 mm.
Strukturell optimalisering: Mobiltelefonen, MagSafe-laderen og bruksanvisningen er alle festet i separate moduler som ser ut som designet. Dette reduserer størrelsen på emballasjen med 18 % sammenlignet med forrige iterasjon.
Nye materialer: Den har en tetthet på 0,7 g/cm³ og er laget av en blanding av 100 % resirkulert bambusfiber og bagassemasse av sukkerrør. Den er 25 % sterkere i kompresjon.
2. Emballasje for Lenovo Moto Razr 50d Folding Screen Telefon
Lenovo bruker modulær formdesign for å lage "flytende skjerm"-effekten i emballasjen:
Formstruktur: Ved å bruke sidekjernetrekking og hydraulisk avformingsteknologi, senkes utformingsvinkelen til 0,8 grader, noe som betyr at vertikaliteten til pakkens sidevegg er minst 98 grader;
Overflatebehandling: Varmpressing og laserstempling skaper dynamiske optiske teksturer på emballasjeoverflaten som får den til å se tynnere ut.
Bikakestøttestrukturen tar plassen til det gamle skummet, som reduserer vekten av pakningen med 30 % og volumet med 25 %.
